CN111370989A - 一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置及贴片方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置及贴片方法，属于半导体激光器芯片技术领域，该装置包括主体、方框、圆饼、定位块和滑动块，所述方框位于主体上部，圆饼位于主体下部，所述主体呈正方形结构，所述主体的四个角上均设置有朝向中心的滑槽，所述定位块固定于主体的四个角上，所述滑动块位于所述滑槽内，并能够沿滑槽滑动；所述圆饼中部通过销轴与主体连接，所述圆饼上靠近边缘处设置有结构相同的四条导向槽，分别用于导向滑动块在滑槽内的滑动；所述方框为内外可伸缩结构，所述滑动块的一端顶在所述方框的角上，用于推动方框的收缩。本发明具有自动扩展功能，结构简单、方便操作和检查、贴片效果好、生产效率高。

Description

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置及贴片方法

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置及贴片方法，属于半导体激光器芯片技术领域。

背景技术

由于半导体激光器(LD)具有体积小、重量轻、电光转换效率高、寿命长和可靠性高等优点，已在通讯、医疗、显示、工业制作和安防等领域逐渐取代了气体和固体激光器的使用，其应用范围也在逐步扩展。在半导体激光器的生产过程中，需要经过多个工序，首先利用外延炉生长出高质量的LD外延片，然后将LD外延片经过PECVD沉积、光刻刻蚀、电极制作等工序，使单个外延片能够产出上千个半导体激光器芯片。从LD外延片到生产出单个芯片过程中还需要经过多个工序。巴条解理就是其中工序之一，巴条解理是将LD外延片沿着晶体的自然解理方向，通过自动解理机分解成一条条一定腔长的巴条。外延片由于厚度只有1毫米左右并且材质比较脆，非常容易出现破裂。因此在半导体激光器巴条解理时，外延片无法直接放到解理机进行解理，需要将外延片通过蓝膜粘贴到方形框架中，然后将方形框架固定到解理机上，将外延片粘贴到方形框架的过程俗称贴片。贴片时要求蓝膜在方形框架上必须充分扩展绷紧，外延片粘贴在蓝膜上要平整，蓝膜与外延片之间没有气泡，因为如果蓝膜与方形框粘贴不紧，就会使蓝膜的凹凸不平，外延片粘贴在上面时外延片不能与蓝膜充分接触，从而造成巴条解理时外延片受力不均，使解理出的巴条出现断裂和崩边现象，甚至造成整个外延片解理出的巴条不合格。

目前常用贴片方法是，用手直接将蓝膜接粘贴到一个固定尺寸的正方形的框架上，然后用镊子将外延片放置到蓝膜的中间位置，该方法操作简单，但是直接将蓝膜粘贴到框架上，经常出现蓝膜扩展不充分绷不紧现象，从而使整个蓝膜在框架上粘贴不平整，造成外延片粘贴到蓝膜上时，蓝膜与外延片不能充分接触，进而影响外延片解理效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置及贴片方法，具有自动扩展功能，结构简单、方便操作和检查、贴片效果好、生产效率高。

本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，包括主体、方框、圆饼、定位块和滑动块，所述方框位于主体上部，圆饼位于主体下部，所述主体呈正方形结构，所述主体的四个角上均设置有朝向中心的滑槽，四个滑槽结构尺寸相同，所述定位块固定于主体的四个角上，定位块位于滑槽上端，所述滑动块位于所述滑槽内，并能够沿滑槽滑动；

所述圆饼中部设置有固定孔，销轴穿过固定孔将圆饼与主体连接在一起，圆饼通过销轴相对于主体可以旋转，所述圆饼上靠近边缘处设置有结构相同的四条导向槽，分别用于导向滑动块在滑槽内的滑动；

所述方框为内外可伸缩结构，方框位于主体的中间位置，方框为独立结构，方框用于粘贴并固定外延片，通过方框将外延片固定到巴条解理机上，以进行外延片的巴条解理，所述滑动块的一端顶在所述方框的角上，用于推动方框的收缩。

优选的，所述定位块底部设置有滑轨Ⅱ，滑轨Ⅱ底部中间位置设置有螺丝孔，螺丝孔用于固定定位块在主体上的位置，所述定位块的一端设置有定位杆，定位杆用于定位滑动块。

优选的，所述导向槽为长圆弧形孔，所述长圆弧形孔的两端设有第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧到圆饼中心的距离小于所述第二圆弧到到圆饼中心的距离。

优选的，所述滑动块包括滑动块主体和位于滑动块主体下部的滑轨Ⅰ，滑轨Ⅰ与滑动块主体是一个整体，滑轨Ⅰ的尺寸与滑槽的尺寸相适应，所述滑动块主体的一端设置有与所述定位杆相配合的定位孔，另一端设置有V型槽；工作时，定位杆插入定位孔内，定位杆的直径与定位孔的内径尺寸相适应，定位杆与定位孔相配合，使滑动块的滑轨Ⅰ能够沿着滑槽方向自由移动，并且不会从主体上脱落；

所述滑槽内设置有滑孔，每个滑槽内均有一个滑孔，滑孔位置靠近主体中心一端，滑孔为长圆孔，与滑槽的方向相一致，滑轨Ⅰ的一端下侧通过一连接杆设置有滚轮，所述连接杆穿过滑孔，所述滚轮在所述导向槽内活动，所述滚轮为轴承结构并能够以连接杆为中心旋转，所述滚轮的厚度与圆饼的厚度相适应。

从圆饼上面看，圆饼逆时针转动时，迫使滚轮转动并向导向槽的第一圆弧方向移动，从而使连接杆带动滑动块沿着滑孔向主体内侧移动，圆饼顺时针移动时，迫使滚轮反向转动并向导向槽的第二圆弧方向移动，从而使连接杆并带动滑动块沿着滑孔向装置外侧方向移动。

滚轮移动到导向槽的第一圆弧位置时，连接杆与滑孔内侧(即距离主体中心较近的一侧)一端接触进行限位，滚轮移动到导向槽的第二圆弧时，连接杆与滑孔外侧一端接触进行限位，从而限制了连接杆(即滑动块)在滑槽的移动范围。

优选的，所述圆饼的一端设置有把手，方便转动圆饼。

优选的，所述主体的中部设置有限位圆。限位圆用于限定外延片在方框上的粘贴位置，外延片的粘贴位置限定在限位圆内。

优选的，所述方框包括方条和弯头，方框的四个边各设有一个方条，所述方条内设置有圆轨，所述圆轨内设置有弹簧，弹簧与圆轨的尺寸相适用，所述方条的两端部均设置有方孔；

所述弯头位于方框的四个角上，所述弯头的两端部均设置有圆柱，弯头顶在V型槽内，所述圆柱顶在弹簧的两端，所述圆柱的直径大于方孔的边长，可防止弯头从方条内脱出，通过弯头两端的对弹簧的压缩量可以调节方框的大小。

优选的，所述主体的四个边中间位置均设置有长方形的凹边。凹边的设置便于方框从主体上取放。

优选的，所述主体下部对应四个角处均设置有地脚。

本发明在使用时，将方框沿着凹边方向，放置在主体的中间位置，推动把手，使圆饼逆时针转动，导向槽推动滚轮向主体内侧移动，从而带动滑动块主体向主体内侧移动，滑动块主体一端的V型槽向内推动方框的弯头，弯头两端的圆柱向内挤压弹簧，使弯头向内移动，方框内缩，尺寸变小。取一张蓝膜减去四个角后，均匀粘贴到方框四个边的方条上，推动把手，圆饼顺时针转动，导向槽推动滚轮向主体外侧移动，从而带动滑动块主体向主体外侧移动，使滑动块的V型槽向主体外侧移动，方框四周方条内的弹簧推动弯头两端圆柱向外侧移动，从而使弯头向外侧移动，并带动方条向四周扩张，方框尺寸变大，方框带动蓝膜向外扩张，使蓝膜自动扩展绷紧。将外延片通过限位圆，放置到蓝膜中间位置。将方框从装置中取出放置到流转盒内，进行后续的贴片工作。

另一方面，本发明提供一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置的贴片方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将方框沿着凹边方向，放置在主体的中间位置；

(2)从圆饼上方看，逆时针推动把手使方框向内缩小尺寸；

(3)取一张蓝膜减去四个角后，均匀粘贴到方框四个边的方条上；

(4)顺时针推动把手，使方框带动蓝膜向外扩张，使蓝膜自动扩展绷紧；

(5)将外延片通过限位圆，放置到蓝膜中间位置；

(6)将方框从主体上取出放置到流转盒内，进行后续的贴片工作。

优选的，后续的贴片工作可以按照现有技术进行。

本发明的有益效果为：

本发明的装置结构简单，成本低廉，操作和检查方便可靠，本装置采用纯机械结构设计，装置使用寿命长，维修维护方便。本装置操作方便，不需要专业技术人员都能操作，贴膜效率得了显著提升，本装置具有蓝膜自动扩展功能，从而解决了手动贴片时，蓝扩展不充分绷不紧现象。使用本装置进行外延片贴片时，外延片能够与蓝膜进行充分接触，从而外延片进行巴条解理时，受力均匀减少了外延片的破损率，贴片效果好，使解理出的巴条合格率大大提高，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的用于半导体激光器巴条解理的外延片贴片装置一种实施例的结构示意图；

图2为图1的底部结构示意图；

图3为图1中主体的结构示意图；

图4为图1中滑动块的结构示意图；

图5为图1中定位块的结构示意图；

图6为图1中圆饼的结构示意图；

图7为图1中方框的结构示意图；

图8为图7中弯头的结构示意图；

图9为图7中方条的结构示意图；

图10为图7中弹簧与圆柱的配合关系示意图；

图11为本发明贴片时的结构示意图；

其中：1-主体，2-方框，3-定位块，4-滑动块主体，5-地脚，6-圆饼，7-销轴，8-滚轮，9-滑槽，10-滑孔，11-凹边，12-限位圆，13-定位孔，14-滑轨Ⅰ，15-V型槽，16-定位杆，17-螺丝孔，18-滑轨Ⅱ，19-把手，20-固定孔，21-导向槽，22-方条，23-弯头，24-圆柱，25-圆轨，26-方孔，27-弹簧，28-蓝膜，29-外延片，30-连接杆，31-第一圆弧，32-第二圆弧。

具体实施方式：

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述，但不仅限于此，本发明未详尽说明的，均按本领域常规技术。

实施例1：

如图1～11所示，一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，包括主体1、方框2、圆饼6、定位块3和滑动块，方框2位于主体1上部，圆饼6位于主体1下部，主体1呈正方形结构，主体1的四个角上均设置有朝向中心的滑槽9，四个滑槽9结构尺寸相同，定位块3固定于主体1的四个角上，定位块3位于滑槽9上端，滑动块位于滑槽9内，并能够沿滑槽9滑动；

圆饼6中部设置有固定孔20，销轴7穿过固定孔20将圆饼6与主体1连接在一起，圆饼6通过销轴7相对于主体1可以旋转，圆饼6上靠近边缘处设置有结构相同的四条导向槽21，分别用于导向滑动块在滑槽9内的滑动；

方框2为内外可伸缩结构，方框2位于主体1的中间位置，方框2为独立结构，方框2用于粘贴并固定外延片29，通过方框2将外延片29固定到巴条解理机上，以进行外延片的巴条解理，滑动块的一端顶在方框2的角上，用于推动方框2的收缩。

实施例2：

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，结构如实施例1所示，所不同的是，定位块3底部设置有滑轨Ⅱ18，滑轨Ⅱ18底部中间位置设置有螺丝孔17，螺丝孔17用于固定定位块3在主体1上的位置，定位块3的一端设置有定位杆16，定位杆16用于定位滑动块。

实施例3：

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，结构如实施例1所示，所不同的是，导向槽21为长圆弧形孔，长圆弧形孔的两端设有第一圆弧31和第二圆弧32，如图6所示，箭头方向为逆时针方向，第一圆弧31到圆饼6中心的距离小于第二圆弧32到到圆饼6中心的距离。

滑动块包括滑动块主体4和位于滑动块主体4下部的滑轨Ⅰ14，滑轨Ⅰ14与滑动块主体4是一个整体，滑轨Ⅰ14的尺寸与滑槽9的尺寸相适应，滑动块主体4的一端设置有与定位杆16相配合的定位孔13，另一端设置有V型槽15；工作时，定位杆16插入定位孔13内，定位杆16的直径与定位孔13的内径尺寸相适应，定位杆16与定位孔13相配合，使滑动块的滑轨Ⅰ14能够沿着滑槽方向自由移动，并且不会从主体1上脱落；

滑槽9内设置有滑孔10，每个滑槽9内均有一个滑孔10，滑孔10在滑槽内的位置靠近主体1中心一端，滑孔10为长圆孔，与滑槽9的方向相一致，滑轨Ⅰ14的一端下侧通过一连接杆30设置有滚轮8，连接杆30穿过滑孔10，滚轮8在导向槽21内活动，滚轮8为轴承结构并能够以连接杆30为中心旋转，滚轮8的厚度与圆饼6的厚度相适应。

从圆饼上面看，圆饼逆时针转动时，迫使滚轮转动并向导向槽的第一圆弧方向移动，从而使连接杆带动滑动块沿着滑孔向主体内侧移动，圆饼顺时针移动时，迫使滚轮反向转动并向导向槽的第二圆弧方向移动，从而使连接杆并带动滑动块沿着滑孔向装置外侧方向移动。

滚轮移动到导向槽的第一圆弧位置时，连接杆与滑孔内侧(即距离主体中心较近的一侧)一端接触进行限位，滚轮移动到导向槽的第二圆弧时，连接杆与滑孔外侧一端接触进行限位，从而限制了连接杆(即滑动块)在滑槽的移动范围。

实施例4：

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，结构如实施例1所示，所不同的是，圆饼6的一端设置有把手19，方便转动圆饼6；

主体1的中部设置有限位圆12，限位圆12用于限定外延片29在方框2上的粘贴位置，外延片29的粘贴位置限定在限位圆12内。

实施例5：

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，结构如实施例1所示，所不同的是，如图7～10所示，方框2包括方条22和弯头23，方框2的四个边各设有一个方条22，方条22内设置有圆轨25，圆轨25内设置有弹簧27，弹簧27与圆轨25的尺寸相适用，方条22的两端部均设置有方孔26；

弯头23位于方框2的四个角上，弯头23的两端部均设置有圆柱24，弯头23顶在V型槽15内，圆柱24顶在弹簧27的两端，圆柱24的直径大于方孔26的边长，可防止弯头23从方条22内脱出。通过弯头23两端的对弹簧27的压缩量可以调节方框2的大小。

实施例6：

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，结构如实施例1所示，所不同的是，主体1的四个边中间位置均设置有长方形的凹边11。凹边11的设置便于方框2从主体1上取放；

主体1下部对应四个角处均设置有地脚5。

实施例7：

一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置的贴片方法，如图11所示，包括以下步骤：

(1)将方框2沿着凹边11方向，放置在主体1的中间位置；

(2)从圆饼上方看，逆时针(如图6的箭头所指方向)推动把手19使方框2向内缩小尺寸；

(3)取一张蓝膜28减去四个角后，均匀粘贴到方框2四个边的方条22上；

(4)顺时针推动把手19，使方框2带动蓝膜28向外扩张，使蓝膜28自动扩展绷紧；

(5)将外延片29通过限位圆12放置到蓝膜28中间位置；

(6)将方框2从主体1上取出放置到流转盒内，进行后续的贴片工作。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，包括主体、方框、圆饼、定位块和滑动块，所述方框位于主体上部，圆饼位于主体下部，所述主体呈正方形结构，所述主体的四个角上均设置有朝向中心的滑槽，所述定位块固定于主体的四个角上，所述滑动块位于所述滑槽内，并能够沿滑槽滑动；

所述圆饼中部通过销轴与主体连接，所述圆饼上靠近边缘处设置有结构相同的四条导向槽，分别用于导向滑动块在滑槽内的滑动；

所述方框为内外可伸缩结构，所述滑动块的一端顶在所述方框的角上，用于推动方框的收缩。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述定位块底部设置有滑轨Ⅱ，滑轨Ⅱ底部设置有用于固定的螺丝孔，所述定位块的一端设置有定位杆。

3.根据权利要求2所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述导向槽为长圆弧形孔，所述长圆弧形孔的两端设有第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧到圆饼中心的距离小于所述第二圆弧到到圆饼中心的距离。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述滑动块包括滑动块主体和位于滑动块主体下部的滑轨Ⅰ，所述滑动块主体的一端设置有与所述定位杆相配合的定位孔，另一端设置有V型槽；

所述滑槽内设置有滑孔，所述滑孔为长圆孔，滑轨Ⅰ的一端下侧通过一连接杆设置有滚轮，所述连接杆穿过滑孔，所述滚轮在所述导向槽内活动，所述滚轮为轴承结构并能够以连接杆为中心旋转，所述滚轮的厚度与圆饼的厚度相适应。

5.根据权利要求4所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述圆饼的一端设置有把手。

6.根据权利要求5所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述主体的中部设置有限位圆。

7.根据权利要求6所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述方框包括方条和弯头，所述方条内设置有圆轨，所述圆轨内设置有弹簧，所述方条的两端部均设置有方孔；

所述弯头的两端部均设置有圆柱，所述圆柱顶在弹簧的两端，所述圆柱的直径大于方孔的边长。

8.根据权利要求7所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述主体的四个边中间位置均设置有长方形的凹边。

9.根据权利要求8所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置，其特征在于，所述主体下部对应四个角处均设置有地脚。

10.一种权利要求9所述的半导体激光器巴条解理外延片贴片装置的贴片方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将方框沿着凹边方向，放置在主体的中间位置；

(2)从圆饼上方看，逆时针推动把手使方框向内缩小尺寸；

(3)取一张蓝膜减去四个角后，均匀粘贴到方框四个边的方条上；

(4)顺时针推动把手，使方框带动蓝膜向外扩张，使蓝膜自动扩展绷紧；

(5)将外延片通过限位圆，放置到蓝膜中间位置；

(6)将方框从主体上取出放置到流转盒内，进行后续的贴片工作。

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